基于ATmega128单片机的USART接口程序的开发
一般教科书上提供的uart收发的程序往往是一段采用轮循（polling）方式完成收发的简单代码。但对于高速的avr来讲，采用这种方式大大降低了 muc的效率。在使用avr时，应根据芯片本身的特点（片内大容量数据存储器ram，更适合采用高级语言编写系统程序），编写高效可靠的uart收发接口（低层）程序。下面是一个典型的atmega128的软件usart的接口程序。
// usart0 initialization
// communication parameters： 8 data， 1 stop， no parity
// usart0 receiver： on
// usart0 transmitter： on
// usart0 mode： asynchronous
// usart0 baud rate： 9600
ucsr0a=0x00;
ucsr0b=0xd8;
ucsr0c=0x06;
ubrr0h=0x00;
ubrr0l=0x67;
// global enable interrupts
#asm（“sei”）
while （1）
{
// place your code here
};
}
这段由cvavr程序生成器产生的uart接口代码是一个非常好的、高效可靠，并且值得认真学习和体会的。其特点如下：
1. 它采用两个8字节的接收和发送缓冲器来提高mcu的效率，如当主程序调用putchar（）发送数据时，如果uart口不空闲，就将数据放入发送缓冲器中，mcu不必等待，可以继续执行其它的工作。而uart的硬件发送完一个数据后，产生中断，由中断服务程序负责将发送缓冲器中数据依次送出。
2.数据缓冲器结构是一个线性的循环队列，由读、写和队列计数器3个指针控制，用于判断队列是否空、溢出，以及当前数据在队列中的位置。
3. 用编译控制命令#pragma savereg-和#pragma savereg+，使得由cvavr在生成的中断服务程序中不进行中断保护（cvavr生成中断保护会将比较多的寄存器压入堆栈中），而在中断中嵌入汇编，只将5个在本中断中必须要保护的寄存器压栈。这样提高了uart中断处理的速度，也意味着提高了mcu的效率。
4.由于在接口程序putchar（）、getchar（）和中断服务程序中都要对数据缓冲器的读、写和队列计数器3个指针判断和操作，为了防止冲突，在putchar（）、getchar（）中对3个指针操作时临时将中断关闭，提高了程序的可靠性。
建议读者能逐字逐句地仔细分析该段代码，真正理解和领会每一句语句（包括编译控制命令的作用）的作用，从中体会和学习如何编写效率高，可靠性好，结构优良的系统代码。这段程序使用的方法和技巧，对编写spi、i2c的串行通信接口程序都是非常好的借鉴。
作为现在的单片机和嵌入式系统的工程师，不仅要深入全面的掌握芯片和各种器件的性能，具备丰富的硬件设计能力；同时也必须提高软件的设计能力。要学习和掌握有关数据结构、操作系统、软件工程、网络协议等方面的知识，具有设计编写大的复杂系统程序的能力。
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// usart0 initialization
// communication parameters： 8 data， 1 stop， no parity
// usart0 receiver： on
// usart0 transmitter： on
// usart0 mode： asynchronous
// usart0 baud rate： 9600
ucsr0a=0x00;
ucsr0b=0xd8;
ucsr0c=0x06;
ubrr0h=0x00;
ubrr0l=0x67;
// global enable interrupts
#asm（“sei”）
while （1）
{
// place your code here
};
}
这段由cvavr程序生成器产生的uart接口代码是一个非常好的、高效可靠，并且值得认真学习和体会的。其特点如下：
1. 它采用两个8字节的接收和发送缓冲器来提高mcu的效率，如当主程序调用putchar（）发送数据时，如果uart口不空闲，就将数据放入发送缓冲器中，mcu不必等待，可以继续执行其它的工作。而uart的硬件发送完一个数据后，产生中断，由中断服务程序负责将发送缓冲器中数据依次送出。
2.数据缓冲器结构是一个线性的循环队列，由读、写和队列计数器3个指针控制，用于判断队列是否空、溢出，以及当前数据在队列中的位置。
3. 用编译控制命令#pragma savereg-和#pragma savereg+，使得由cvavr在生成的中断服务程序中不进行中断保护（cvavr生成中断保护会将比较多的寄存器压入堆栈中），而在中断中嵌入汇编，只将5个在本中断中必须要保护的寄存器压栈。这样提高了uart中断处理的速度，也意味着提高了mcu的效率。
4.由于在接口程序putchar（）、getchar（）和中断服务程序中都要对数据缓冲器的读、写和队列计数器3个指针判断和操作，为了防止冲突，在putchar（）、getchar（）中对3个指针操作时临时将中断关闭，提高了程序的可靠性。
建议读者能逐字逐句地仔细分析该段代码，真正理解和领会每一句语句（包括编译控制命令的作用）的作用，从中体会和学习如何编写效率高，可靠性好，结构优良的系统代码。这段程序使用的方法和技巧，对编写spi、i2c的串行通信接口程序都是非常好的借鉴。
作为现在的单片机和嵌入式系统的工程师，不仅要深入全面的掌握芯片和各种器件的性能，具备丰富的硬件设计能力；同时也必须提高软件的设计能力。要学习和掌握有关数据结构、操作系统、软件工程、网络协议等方面的知识，具有设计编写大的复杂系统程序的能力。
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